Ingeniería Civil (Lic.)
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Item Metadata only Estudio de la vulnerabilidad sísmica de un edificio de concreto armado para diferentes resistencias a la compresión del concreto y densidades de muros(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-10) Mendoza Romero, Herbert Saúl; Vizcarra Alvarez, Víctor Alberto; Soto Oblea, Edward JonathanLa presente investigación es a raíz de destacar la importancia de evaluar sísmicamente las construcciones tal que su estado de daño alcanzado en un evento sísmico sea aceptable. En este contexto, se busca optimizar los costos asociados al análisis estructural. En particular, se analiza cómo la variación en la resistencia del concreto (f´c) y la densidad de los muros estructurales afecta la vulnerabilidad sísmica. Para abordar este análisis, se lleva a cabo una evaluación exhaustiva de la vulnerabilidad de la estructura mediante el análisis detallado de curvas de fragilidad, teniendo en cuenta una variedad de valores para la resistencia a compresión del concreto (f´c) así como la densidad de los muros dentro de la estructura, de manera que se puedan identificar con precisión las potenciales debilidades y su impacto en la integridad estructural bajo diferentes condiciones de carga y resistencia. En cuanto a los objetivos, se pretende conducir un análisis comparativo de la vulnerabilidad sísmica en una edificación con el objetivo de poder identificar un punto de equilibrio entre una vulnerabilidad sísmica aceptable y los costos asociados. Así como, generar curvas de capacidad de cada modelo en estudio además de conseguir el punto de desempeño asociados a un sismo específico. También analizar cómo varían las curvas de fragilidad para distintas resistencias del concreto y densidad de muros. Se empleará un enfoque analítico para realizar el análisis estático - no lineal o pushover, esto será posible usando la herramienta ingenieril de acrónimo ETABS y la metodología Hazus, el cual es un método estadístico para la creación de gráficos de vulnerabilidad estructural, los cuales interpretaremos como curvas de fragilidad. Por último, proponer posibles estrategias para seleccionar la resistencia del concreto y densidad de muros adecuadas al inicio de un diseño estructural con el fin de minimizar la vulnerabilidad de las edificaciones.Item Metadata only Análisis y diseño estructural de un edificio de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico destinado a viviendas de siete pisos y un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-11) Mamani Andía, Ana Victoria; Silva Villegas, Raul Andrey; Velásquez Vargas, José MartínNuestro país está ubicado en una zona con alta actividad sísmica; por ello, la investigación, diseño y uso de tecnologías de aislamiento es de carácter primordial para disminuir el riesgo en la edificación, proteger vidas y mejorar la legislación existente. El sistema de aislamiento protege a la estructura y reduce los daños, debido a la disminución de las aceleraciones y derivas. La presente tesis comprende el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico, ubicada en la ciudad de Lima. El diseño de la estructura se realizará bajo los lineamientos de las normas peruanas: E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones, E.060 Concreto Armado y E.031 Aislamiento Sísmico. El proyecto corresponde a un edificio de 7 pisos, un sótano y una azotea. La planta típica posee un área de 662.32 m2 donde se encuentran 5 departamentos en cada piso típico. El acceso a los departamentos se realiza mediante el pasadizo que incluye dos ascensores y una escalera de evacuación. El acceso al sótano se realiza por una rampa vehicular y dos escaleras de evacuación. El sistema estructural de la edificación es de pórticos de concreto armado. Los sistema de piso están conformados por losas macizas y aligeradas unidireccionales con peralte de 0.20 m. Para la configuración del sistema de aislamiento, se empleó una combinación de aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento con distintas rigideces y deslizadores. A partir de la evaluación, se concluye que el uso del sistema de aislamiento permitió reducir las demandas sísmicas y el daño en la superestructura. Esto se evidencia en las derivas obtenidas en el análisis tiempo historia y en el análisis dinámico espectral definitivo. Las aceleraciones registradas en el análisis tiempo historia en la azotea indican que existirá un daño leve en los elementos no estructurales luego de un sismo extremo de 2500 años de periodo de retorno; sin embargo, la norma E.031 no indica un límite recomendado.Item Metadata only Diseño en concreto armado de un edificio multifamiliar de siete pisos en el distrito de Miraflores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-03) Tacilla Martinez, Gean Carlo Joe; Nolasco Granados, Carlos Fabian; Noriega Barrueto, RenzoEl documento de Tesis se fundamenta en el análisis y diseño estructural de un edificio multifamiliar de siete niveles en el distrito de Miraflores. El área destinada a estacionamiento se encuentra en el piso 1, con acceso por medio de escalera y ascensor a los niveles superiores. Del segundo piso al séptimo piso es destinado como zona de departamentos, con dos departamentos por nivel. El proyecto multifamiliar tiene un área de 375 m2 limitado por las calles Teruel y General Borgoño, a cuadras de la huaca Pucllana. El edificio multifamiliar es construido sobre un suelo de grava bien graduada con un qadm = 4 kg cm2 /. El sistema estructural parte del plano de arquitectura planteada, establecido como un sistema estructural de muros. En el presente documento está establecido los criterios, normativas y cálculos del diseño del sistema estructural planteado. El diseño estructural se plantea, calcula y elabora con respecto a la normativa peruana con el objetivo de que el edificio multifamiliar presente un comportamiento adecuado frente a sismos. En el presente documento se incluye el procedimiento de estructuración y predimensionamiento, el metrado de cargas del edificio, el análisis y el consiguiente diseño de los elementos estructurales como losas, vigas, columnas, placas y sistema de cimentación. En adición, el documento examina el análisis de costos y presupuestos en la especialidad de estructuras de la edificación. Se inicia este trabajo con el metrado de movimiento de tierras, material de relleno, concreto, encofrado de elementos estructurales y acero de refuerzo. Con el conteo de los materiales, se procede a realizar en análisis de costos unitarios de las diversas partidas a ejecutar en el proyecto multifamiliar en la especialidad de estructuras. Se elabora el presupuesto de obra mediante los metrados y los análisis de costos unitarios. Por último, en la presente tesis de muestra diversas tomas del modelo 3D en software Revit para la revisión del diseño y comparación del metrado real.Item Metadata only Diseño sismorresistente en concreto armado de un edificio de cinco pisos y un sótano(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-08-27) Quispe Cartolin, Pedro Jesus; Muñoz Pelaez, Juan AlejandroLa siguiente tesis tuvo como objetivo desarrollar el análisis y diseño en concreto armado de un edificio de 5 pisos y 1 sótano ubicado en el distrito de San Isidro, departamento de Lima. El edificio se estructuró con muros estructurales conectados por vigas. Para los techos se utilizaron losas aligeradas y losas macizas. El diseño se realizó para elementos de concreto armado con f’c=210 kg/cm2 y acero de grado 60 (4200 kg/cm2). El edificio está cimentado sobre un estrato de arena gravosa mal graduada (SP) con una capacidad portante de 23 ton/m2. El análisis y diseño de esta edificación se realizó siguiendo el reglamento nacional de edificaciones. Se obtuvo los períodos fundamentales del edificio. En el eje X, el periodo fundamental es de 0.39 seg., y en el eje Y es de 0.33 seg. Los desplazamientos máximos inelásticos en los ejes X e Y fueron 4.73 cm y 3.38 cm, respectivamente. Las derivas máximas inelásticas en los ejes X e Y fueron de 4.25 ‰ y 2.85 ‰, respectivamente. Se aplicó la metodología de diseño por resistencia para elementos sometidos a cargas de gravedad y la metodología de diseño por capacidad para elementos con responsabilidad sísmica. El diseño de elementos estructurales se realizó por esfuerzos últimos de flexión, corte, tracción y compresión, de acuerdo a la norma E.060. Finalmente, se concluye que se obtuvo que los criterios utilizados en la estructuración son adecuados en términos de funcionalidad y rigidez. Además, el dimensionamiento de los elementos estructurales resulta adecuado debido a que genera un armado óptimo con cuantías mínimas sin generar congestionamiento de acero en los nudos.Item Metadata only Análisis comparativo del desempeño estructural de un edificio teórico aporticado de 6 niveles con disipadores y sin disipadores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-10) Alvis Espinoza, Edgar Antonio Junior; Montalbetti Solari, Juan Antonio AlejoLos últimos años, se han incorporado nuevos sistemas de protección sísmica, que acompañados de un buen criterio, permiten reducir el daño estructural en edificaciones. Uno de estos sistemas son los disipadores de fluido viscoso. Por ello, resulta necesario entender el impacto que tiene su incorporación en una edificación de concreto armado. El presente informe tiene por objetivo evaluar la posibilidad de que edificios aporticados, y con sistema de disipadores de fluido viscoso permanezcan en el rango elástico de su capacidad ante sismos importantes. Para ello se tomó como base a una edificación aporticada de seis niveles con uso destinado a oficinas. La estructuración siguió los lineamientos de rigidez y resistencia de la norma E030. Luego, se incorporó un sistema de disipadores de fluido viscoso en disposición diagonal. Para su dimensionamiento, se consideró conveniente definir una deriva objetivo de 4.5/1000 y disponer de cuatro disipadores por piso en cada dirección de análisis. Para evaluar el impacto de los disipadores, se estableció un comparativo entre el edificio sin disipación y el edificio con disipación. Se realizó un análisis espectral y un análisis tiempo historia con registros escalados a nivel de sismo raro y frecuente. Se evaluaron los desplazamientos, el desempeño general de la estructura y el desempeño de algunos elementos estructurales ante los registros ingresados. La resistencia de cada elemento se estimó del análisis espectral y se amplificaron estos valores por un factor de sobreresistencia Ω = 2, el cual es un valor típico en estas edificaciones. Los resultados mostraron que el sistema de disipación de fluido viscoso no logra mantener la estructura en el rango elástico de su capacidad ante sismos raros, ni tampoco ante sismos frecuentes. Sin embargo, sí reduce parcialmente los desplazamientos, las cortantes de base, las fuerzas internas de los elementos evaluados y por lo tanto el daño en todo el sistema estructural.Item Metadata only Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de ocho pisos ubicado en el distrito de Barranco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-21) Ordoñez Vallenas, Pablo; Rivas Fernández, Fidel Andreé; Acero Martinez, Jose AlbertoLa presente tesis tiene como objetivo el diseño estructural de un edificio de ocho niveles de concreto armado de uso multifamiliar, ubicado en el distrito de Barranco, provincia y departamento de Lima. El proyecto será construido dentro de un terreno de 473 m2, el primer piso será destinada para la recepción y estacionamientos; mientras que los pisos típicos contarán con dos departamentos por nivel. Tanto en el primer piso, como en los niveles superiores, el área construida será de 303m2, el cual representa el 64.5% del área del terreno; cumpliendo así con el porcentaje de área libre mínima (35%) indicados por la Municipalidad de Barranco para edificios en esquinas, como es el caso. El terreno en el que se ubica el edificio está compuesto principalmente de grava bien graduada con arena medianamente densa, la cual cuenta con una capacidad portante del suelo de 4.0 kg/cm2. De acuerdo a la norma E.030, el factor de aceleración máxima horizontal del suelo es de 0.45 para la zona sísmica 4, donde se encuentra ubicado el edificio. Para la estructuración del edificio se optó por un sistema mixto de pórticos y muros de concreto armado en ambas direcciones. Para el sistema de techo, se utilizaron viguetas de concreto pretensado y losas macizas en dos direcciones, los cuales constituyen un diafragma rígido en cada nivel. La cimentación está conformada por zapatas aisladas, combinadas y vigas de cimentación. Para el análisis del edificio se realizó un modelo tridimensional con la ayuda del programa ETABS, cumpliendo con los lineamientos establecidos por la norma E.030 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Finamente, el diseño estructural de los elementos de concreto armado se desarrolló según los lineamientos de la norma E.060.Item Metadata only Diseño de un edificio de cuatro pisos destinado a servicios educativos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-03) Chavez Miranda, Miguel Angel; Ottazzi Pasino, Gianfranco AntonioEl presente proyecto consiste en el desarrollo del análisis y diseño estructural de un edificio destinado a servicios educativos de concreto armado de cuatro pisos, ubicado en el distrito de Lince, departamento de Lima. El edificio diseñado tiene cuatro aulas por piso y una salida de escaleras a cada extremo del edificio. La edificación cuenta con un área de piso típico de 429 metros cuadrados con un total de 1716 metros cuadrados de área a construir. El sistema estructural del edificio es de muros estructurales y de pórticos, ambos de concreto armado. Se efectúa el análisis estructural correspondiente para determinar las fuerzas internas por cargas de gravedad y por cargas sísmicas. Para el análisis de cargas sísmicas se realiza el método dinámico espectral, definido en la norma E.030 de diseño Sismorresistente con el soporte de un modelo en software de diseño estructural ETABS. Se realizan las verificaciones para diseño en concreto armado de la Norma Peruana E.060 para Concreto Armado. Se muestra la concepción del diseño de zapatas combinadas, columnas, placas, vigas, losas aligeradas en un solo sentido y escaleras. Se adjuntan los planos del diseño realizado.Item Metadata only Diseño estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos en concreto armado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-20) Che Alva, Juan Luy; Villagómez Molero, DiegoLa presente tesis comprende el desarrollo del análisis estructural de una edificación multifamiliar de seis pisos y su diseño en concreto armado. El área del predio es de 2 994.30 m2 , el cual se ubica en el distrito de Miraflores, provincia y departamento de Lima, donde el terreno presenta un esfuerzo admisible de 4.00 kg/cm2 . La primera planta está constituida por estacionamientos, un hall de ingreso, una sala de usos múltiples (S.U.M.) y un área verde al aire libre. En los niveles superiores se ubican un total de 30 departamentos, 6 por cada piso, a los cuales se accede mediante dos ascensores y/o escaleras de emergencia que terminan en el sexto nivel. El proyecto presenta un sistema estructural sismorresistente de “muros estructurales” en ambas direcciones. Asimismo, se proyectaron losas macizas y aligeradas con espesor igual a 0.20 m para el sistema de techado, las cuales se encuentran enmarcadas por vigas peraltas de 0.50 y 0.60 m. Estas transfieren sus cargas a placas con espesores de 0.20 y 0.25 m, y columnas con secciones transversales de 0.25x0.50 m y 0.25x0.60 m. La cimentación está compuesta por zapatas aisladas, combinadas y conectadas con vigas de cimentación. Respecto a la estructuración y predimensionamiento, se emplearon criterios basados en la experiencia y recomendaciones de ingenieros. Mediante el software ETABS se modeló la estructura y se realizaron los análisis estático y dinámico; asimismo, a través del uso de SAP2000 y SAFE se diseñaron las losas y cimentaciones. Las cargas consideradas sobre la edificación fueron obtenidas de la Norma E.020 (2006), a su vez, en base a la Norma E.030 (2018), no se presentó irregularidades en planta ni en altura (R=6). Por último, los planos finales donde se plasmó el diseño final del proyecto, de acuerdo a las directrices de la Norma E.060 (2009), se desarrollaron por medio del programa AutoCAD.Item Metadata only Diseño estructural en concreto armado de un edificio de vivienda multifamiliar de ocho pisos y un sótano en el distrito de San Miguel(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-14) Chamorro Calixto, Renato Fernando; Rubiños Montenegro, Alvaro CesarEl territorio peruano se encuentra en la zona denominada “Cinturón de Fuego del Pacífico”, la cual es una zona altamente sísmica, por lo que el Reglamento Nacional de Edificaciones, en la Norma E.030 (RNE, 2018), presenta tres filosofías fundamentales para el diseño de estructuras sismorresistentes: evitar pérdidas humanas, permitir la continuidad de los servicios básicos y minimizar los daños a las propiedades. De esta manera, se desarrollará, en la presente tesis, un diseño estructural en concreto armado, según los lineamientos de la Norma E.060 (RNE, 2009), de una edificación multifamiliar de ocho pisos y un sótano, en la cual se aplicarán los criterios estipulados en las normas vigentes con la finalidad de cumplir el objetivo de un correcto desempeño estructural en casos de cargas solo por gravedad, así como durante los eventos sísmicos y sus respectivas combinaciones de cargas.Item Metadata only Diseño estructural de un edificio multifamiliar de concreto armado de siete pisos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-02-12) Uchasara Flores, Marco Antonio; Chipana Salazar, Jeanpeare Washington; Villagómez Molero, DiegoEste proyecto tiene como finalidad el desarrollo del diseño estructural de un edificio multifamiliar ubicado en Lima, en el distrito de Lince. La edificación consta de siete niveles sin sótanos. El primer nivel es usado como estacionamiento y los niveles superiores presentan una planta típica. De esta forma, del segundo al séptimo nivel, la edificación posee dos apartamentos por piso. El área total construida fue de 2019 m2. Además, el sistema de abastecimiento de agua potable se efectúa desde la cisterna subterránea mediante tanques hidroneumáticos. Esto se realiza a fin de que la edificación no posea tanques elevados en los niveles superiores. El sistema sismorresistente está compuesto principalmente de muros de corte, ya que más del 70% de la cortante basal actúa sobre las placas de la edificación. Adicionalmente, los techos están conformados por losas macizas y aligeradas, siendo esta última la predominante. Además, el tipo de suelo sobre el que se encuentra la estructura es S1 de 4.5 kg/cm2 de capacidad portante. Se busca que la edificación garantice un adecuado comportamiento, de forma que se cumplan las exigencias mínimas detalladas en las normas E.060 y E.030 de Diseño de Concreto Armado y Diseño Sismorresistente, respectivamente. Además, se presentan los ratios por m2 de esta edificación.